一種用于高錳高鋁鋼的連鑄保護渣及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于高儘高鉛鋼的連鑄保護渣及其制備方法，屬于冶金技術領 域。
【背景技術】
[0002] 當前，連鑄保護渣技術是一種改善鑄昆表面質量的有效方法，是W化〇-Si〇2-Al2〇3 為基料，Na2〇、K2〇和CaFz等為烙劑，碳質組分作為骨架材料的一種娃酸鹽材料。連鑄過程 中將保護渣連續、均勻鋪展在結晶器鋼液表面，烙化后、烙渣流入結晶器與昆殼之間，形成 渣膜而逐步消耗；具有絕熱保溫功能、防止鋼液氧化、吸收鋼液中上浮夾雜物、控制均勻傳 熱和改善鑄昆潤滑等作用。
[0003] 由于高儘高鉛鋼中Al含量較高，在連鑄過程中鋼中[Al]與保護渣中的（Si〇2)發 生氧化還原反應；4 [Al] +3 (Si〇2)-2 (Al2〇3) +3 [Si]，產物Al2〇3、Si進入保護渣和鋼液中，導 致保護渣組成、堿度、粘度和結晶性能發生變化，表現為保護渣結渣條嚴重、液渣流入不暢， 影響保護渣潤滑和傳熱，甚至引發漏鋼；鑄昆表面容易出現夾渣、凹陷和裂紋等缺陷，部分 Al2〇3產物進入鋼液形成夾雜物，影響了產品的后續質量。
[0004] 考慮到高儘高鉛鋼液相線較低，結晶器化渣困難，隨著德注時間推移，渣層越德越 厚。保護渣堿度增加，烙化溫度升高，德鑄前后保護渣堿度和烙化溫度變化較大。烙化溫度 增大，鋼液面上烙渣層厚度變薄；粘度增加，保護渣流動性變差，阻礙液態烙渣流入鑄昆與 結晶器的縫隙，不利于鑄昆的潤滑和傳熱；玻璃形態變差，保護渣對鑄昆的潤滑性能變差。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種高儘高鉛鋼連鑄保護渣，從解決保護渣烙點、粘度、含 Al等具有較強還原元素的氧化入手，提高連鑄昆表面質量。
[0006] 為實現上述發明目的，本發明所采取技術方案如下：
[0007] -種用于高儘高鉛鋼的連鑄保護渣，其包括按重量百分數計的如下組分：
[0008] 二氧化珪 35-45%; 氣化鉤 18~24%; 氣化錢 4'、-.10%; 氧化卸和氣化袖的混合物 5~15 〇/〇; 氧他猛 2~12%; 氣化裡和氣化瑚的混合物 5~10%; 鐵 I~4%; 氣化納 6~12%。
[0009] 考慮到保護渣的變性特點（4[Al]+3(Si〇2) - 2(Al2〇3)+3[Si])，為了使保護渣與 高儘高鉛鋼液反應達到平衡后，保護渣處于低烙點區、并具有適當的理化性質，本發明選擇 低堿度初始渣，保護渣中CaO和Si化是主要成分，配WMgO起到維持粘度的作用。本發明 的高儘高鉛鋼連鑄用結晶器保護渣的化學成分的作用機理及其限定原因如下：
[0010] 化0 ;保護渣的主要成分，來源廣、價格低，不會與鋼中[Al]發生反應。但易與渣中 Al2〇3、Si化等生成高烙點的結晶礦相，造成烙化溫度升高，故本發明CaO含量控制在18~ 24%。
[0011] MgO:屬堿金屬在保護渣中代替CaO改善渣的玻璃化程度，穩定粘度作用；但由 于MgO烙點較高，且易與其它成分結合生成高烙點的結晶礦相，故本發明MgO控制在4~ 10%。
[001引 Si02 ;保護渣中網絡結構形成體，使保護渣形成玻璃化起到結晶器潤滑作用；但 易于鋼液中[Al]發生反應，影響保護渣性能穩定性。為了保持保護渣性能穩定性，涉及保 護渣堿度在0. 4~0. 7,W期在結晶器內鋼~渣反應達到平衡時所形成的液渣堿度控制在 1.5W下，故本發明Si〇2含量控制在35~45%。
[0013] F=F可W替代妒破壞網絡狀娃氧離子，將大的分子團分裂為較小的復合陰離子， 從而降低保護渣聚合度，是保護渣中調節粘度的重要元素，本發明F含量控制在6~12%范 圍。低于6%時，粘度調整不到位；高于12%時，粘度過低且危害環境。
[0014] Na2〇+K2〇 ;助烙劑，析出晶體不利于結晶器傳熱，故本發明控制5~15%范圍。低 于5%時，鋼渣反應達到平衡后烙渣烙點過高；高于15%時，鋼渣反應達到平衡后烙渣烙點 過低而不適用。
[001引 Li20+B203 :化0能顯著降低保護渣烙點，同時能起到降低粘度和烙渣結晶溫度，促 進玻璃化作用，保護渣變性過程中粘度變化平穩，且達到平衡后的烙渣粘度適宜；B203能抑 制保護渣結晶行為。但LizO成本相對較高，在與Na20+K20匹配時，最佳加入量控制在2~ 6 %，本發明將LizO和B203含量控制在5~10%范圍。
[0016] C;在保護渣中充當骨架，能控制保護渣烙化速度，本發明將C控制在1~4%范 圍。
[0017] 作為優選方案，所述氧化鋼和氧化鐘的重量比為（1~3) :1。
[0018] 作為優選方案，所述氧化裡和氧化測的重量比分別為（1~3) : 1。
[0019] 作為優選方案，所述連鑄保護渣的堿度為0. 4~0. 7。
[0020] -種如本發明所述的連鑄保護渣的制備方法，其包括如下步驟：
[0021] 將原料配比后加熱至烙化，然后冷卻凝固，得凝固渣，將所述凝固渣的水分烘干至 低于Iwt%，粉碎至200目，裝料。
[0022] 與現有技術相比，本發明開發的高儘高鉛鋼保護渣，具有快速成渣和具有良好的 吸附夾雜的特點，可W充分發揮連鑄保護渣的優勢，對鋼中渣條的去除有效。對防止鋼水二 次氧化、結晶器均勻性傳熱也有利。本技術是實現高儘高鉛鋼的連鑄生產和質量保證的關 鍵技術。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合實施例對本發明作進一步描述，但本發明的保護范圍不僅局限于實施 例。
[0024] 實施例1 ;
[002引按表1所示，將18. 4wt%的氧化巧、42. 6wt%的二氧化娃、5.Iwt%的氧化鎮、 10. 3wt%的氧化鐘和氧化鋼的混合物、7. 2wt%的氧化裡和氧化測的混合物、7. 8wt%的氣 化納、4wt%的氧化儘、3. 5wt%的焦炭混合均勻后，加熱到保護渣烙化溫度W上溫度烙化， 冷卻凝固，將凝固后渣內水分烘干小于1 %，并粉碎至200目得到本發明的連鑄保護渣。 [002引 實施例2 :
[0027] 按表1所示，將21.Iwt%的氧化巧、41. 6wt%的二氧化娃、4. 4wt%的氧化鎮、 11. 4wt%的氧化鐘和氧化鋼的混合物、7. 3wt%的氧化裡和氧化測的混合物、8wt%的氣化 納、3wt%的氧化儘、2. 7wt%的焦炭混合均勻后，加熱到保護渣烙化溫度W上溫度烙化，冷 卻凝固，將凝固后渣內水分烘干小于1%，并粉碎至200目得到本發明的連鑄保護渣。
[0028] 實施例3 :
[0029] 按表1所示，將19wt%的氧化巧、34.Swt%的二氧化娃、7.Iwt%的氧化鎮、 13. 5wt%的氧化鐘和氧化鋼的混合物、9. 5wt%的氧化裡和氧化測的混合物、9wt%的氣化 納、4wt%的氧化儘、2. 6wt%的焦炭混合均勻后，加熱到保護渣烙化溫度W上溫度烙化，冷 卻凝固，將凝固后渣內水分烘干小于1%，并粉碎至200目得到本發明的連鑄保護渣。
[0030] 實施例4 :
[0031] 按表1所示，將30. 3wt%的氧化巧、40. 6wt%的二氧化娃、4wt%的氧化鎮、 6. 6wt%的氧化鐘和氧化鋼的混合物、7.Iwt%的氧化裡和氧化測的混合物、6wt%的氣化 納、%的氧化儘、2. 4wt%的焦炭混合均勻后，加熱到保護渣烙化溫度W上溫度烙化，冷 卻凝固，將凝固后渣內水分烘干小于1 %，并粉碎至200目得到本發明的連鑄保護渣。
[0032] 表1本發明的實施效果
[0033]
[0035] 最后應說明的是；W上實施例僅用m兌明本發明而并非限制本發明所描述的技術 方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本 領域的普通技術人員應當理解，仍然可W對本發明進行修改或等同替換；而一切不脫離本 發明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍中。
【主權項】
1. 一種用于高錳高鋁鋼的連鑄保護渣，其特征在于，包括按重量百分數計的如下組 分： 二氧化硅 35~45%; 氧化鈣 18~24%; 氧化4美 4~10%; 氧化鉀和氧化銷.的混舍物 5~15%; 氧化錳 2~12%; 氧化鋰和氧化硼的混合物 5~10%; 碳 卜4%; 氣化納 6~丨2%。2. 如權利要求1所述的連鑄保護渣，其特征在于，所述氧化鈉和氧化鉀的重量比為 (1 ~3) :1〇3. 如權利要求1所述的連鑄保護渣，其特征在于，所述氧化鋰和氧化硼的重量比分別 為（1 ~2) :1。4. 如權利要求1~3中任意一項所述的連鑄保護渣，其特征在于，所述連鑄保護渣的堿 度為0. 4~0. 7。5. -種如權利要求4所述的連鑄保護渣的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 將原料配比后加熱至熔化，然后冷卻凝固，得凝固渣，將所述凝固渣的水分烘干至低于 lwt %，粉碎至200目，裝料。
【專利摘要】本發明公開了一種用于高錳高鋁鋼的連鑄保護渣及其制備方法，包括按重量百分數計的如下組分：二氧化硅：35～45％；氧化鈣：18～24％；氧化鎂：4～10％；氧化鉀和氧化鈉的混合物：5～15％；氧化錳：2～12％；氧化鋰和氧化硼的混合物：具有快速成渣和具有良好的吸附夾雜的特點，可以充分發揮連鑄保護渣的優勢，對鋼中渣條的去除有效。對防止鋼水二次氧化、結晶器均勻性傳熱也有利。本技術是實現高錳高鋁鋼的連鑄生產和質量保證的關鍵技術。
【IPC分類】B22D11/111
【公開號】CN105436446
【申請號】CN201410509365
【發明人】郭亮亮, 徐正其, 陳家昶, 張晨, 黃宗澤
【申請人】寶鋼特鋼有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年9月28日